Сверла предназначены для создания отверстий в материале – как сквозных, так и несквозных (углублений). Выпускаются сверла для самых различных материалов, которые используются в производстве и быту: для древесины и ее композитов, металла, бетона, пластика, камня и пр. Сверление происходит в результате поступательного (вдоль оси) и вращательного движения сверла. Срез материала производится режущими кромками, которые могут иметь различную конфигурацию и углы заточки. К подвидам сверления относят засверливание (выполнение глухого отверстия) и рассверливание (расширение имеющегося отверстия до большего диаметра). Существует множество видов сверл, различающихся назначением, конфигурацией рабочей поверхности, способом изготовления, видом материала, для которого они предназначены, и пр.
Виды сверл в зависимости от формы рабочей поверхности
Винтовое или спиральное.
Самое востребованное сверло, используется для сверления самых различных материалов. Длина спирального сверла может достигать 28 см, диаметр – 80 мм.
Плоское или перьевое.
Используется для сверления преимущественно глубоких, больших по диаметру отверстий. Рабочая часть имеет форму лопатки, в центре которой расположено выступающее острие для центровки. Лопатка может быть выполнена заодно с хвостовиком или быть сменной и крепиться к стержню с помощью державки или борштанги.
Сверло для глубокого сверления.
Предназначено для выполнения отверстий, глубина которых, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем диаметр. Сверло глубокого сверления имеет два винтовых канала, по которым в зону реза подается охлаждающая эмульсия. Каналы могут располагаться внутри сверла либо в припаянных трубках.
Сверло одностороннего реза.
Применяется для сверления отверстий, к которым предъявляются повышенные требования в отношении точности. Сверла одностороннего резания имеют опорную плоскость и две режущие кромки, расположенные с одной стороны от центра.
Коронка или кольцевое сверло.
По виду это полый цилиндр. Резание осуществляется стенкой цилиндра, на которой располагается режущая кромка. Сверление получается в виде кольца, внутри которого находится нетронутый материал (керн). После сверления он обычно остается в коронке, нужно только вытряхнуть его.
Центровочное сверло.
С его помощью выполняется засверливание (наметка) центра.
Ступенчатое сверло.
Относительно новый вид инструмента. Ими удобно сверлить листовой материал, особенно в тех случаях, когда нужно получить большое по диаметру отверстие – до 3,5 см и более.
По форме получающегося отверстия сверла подразделяются на конические, цилиндрические и ступенчатые.
Разбираем плюсы и минусы инструмента
| Назначение | Форма | Плюсы | Минусы |
| По металлу | Конические | Позволяют проводить работу в один этап | Не подходят для дрелей с малой мощностью |
| Ступенчатые | Подходят для создания углублений разной ширины. Достаточно сверления в один проход | Используются только для листового металла, имеющего толщину не более 2 мм | |
| Спиральные | Надёжные, хорошо сохраняют заточку | Требуют использования изделий разной толщины для создания нужного диаметра отверстия | |
| Корончатые | Подходят для создания больших углублений шириной свыше 30 мм | Несовместимы с обычными дрелями | |
| По дереву | Кольцевые пилы | Могут применяться для ПВХ вагонки, пенополистирола и сотового поликарбоната | Установка подрозетников в поверхности из ОСБ или вагонки требует доработки отверстия лобзиком |
| Спиральные для древесины | Позволяют получить углубления высокого качества без вырванных волокон | Ограниченная область применения | |
| Винтовые | Обеспечивают аккуратный и чистый срез, даже на сыром дереве | ||
| Балеринки | Дают возможность регулировать диаметр будущего отверстия | ||
| Перовые | Делают чистые края, без вырванных древесных волокон | При создании отверстия небольшой глубины в его центральной части остаётся бороздка от острия. Инструмент действует только при маленьких оборотах | |
| Свёрла Форстнера | Позволяют создать углубления с аккуратными краями и плоским дном | ||
| По бетону, кирпичу и камню | Спиральные | Хорошо действуют с бетоном и кирпичом | |
| Корончатые | Качественно выполняют работу | Требуют применения ударного бурения, поэтому не подходят для стандартной дрели | |
| Винтовые | Конструкция обеспечивает хорошее отведение пыли | ||
| По плитке и стеклу | Корончатые | Большой диапазон диаметров | Требует плавного касания поверхности, без биения и неравномерного давления |
| Перовые | Прочность сплавов в конструкции | Малый выбор диаметров для сверления |
Типы хвостовиков
В зависимости от формы и способа крепления в патроне или шпинделе хвостовики бывают:
- цилиндрические – наружная поверхность имеет форму цилиндра;
- конические – поверхность выполнена в виде конуса;
- граненые – на наружной поверхности имеются 3, 4 или 6 граней;
- типа SDS – хвостовик для крепления в патроне с особым фиксирующим механизмом.
Крепление самых распространенных в быту цилиндрических сверл производится в обычном патроне. Инструменты с коническим хвостовиком предназначены для использования на станках. Хвостовик типа SDS рассчитан на закрепление в перфораторе.
Типы изделий по назначению
Основные отличия комплектующих заключаются в наклоне заточки, форме и типу режущей кромки. Многие компоненты имеют ограниченную область применения.
По назначению их можно разделить на несколько категорий, включающих взаимодействие с поверхностями из:
- Древесины
- Плитки и стекла
- Металла
- Бетона, кирпича и камня
По дереву
Для работы с древесиной обычно применяют стандартное спиральное приспособление по металлическим сооружениям. Оно подходит для отверстий размером 0,2-1,8 см. Но при обработке дерева этих возможностей бывает недостаточно.
Для расширения области действия разработано несколько специальных деталей:
- Кольцевые пилы
- Спиральные для древесины
- Винтовые
- Балеринки
- Перовые
- Свёрла Форстнера
Кольцевые пилы – элементы со стандартным буром, расположенным по центру, и обрамляющим его пустотелым цилиндром, покрытым на торце зубьями. С их помощью просверливают вагонку, фанеру и доски. Это хороший вариант для монтажа светильников, так как размер углублений получается довольно широким (2-6 см). Кольцевые пилы подходят и при врезании розеток, если основание выполнено из пенобетона, дерева или глины. В этом случае проводить выборку материала можно с использованием стамески.
Спиралевидные модели во многом похожи на аналогичные насадки для металла, но имеют другую форму режущей части. Она выглядит как трезубец. Центральное остриё фиксируется в необходимом месте с высокой точностью и без проблем входит в древесину.
Свёрла винтового типа снабжены улучшенным рабочим компонентом для выведения стружки. Большая длина изделий позволяет высверливать глубокие выемки. Такой инструмент часто выбирают для брёвен и бруса. Остриё прибора похоже на шуруп и хорошо проникает в дерево, прижимая режущую часть к волокнам.
Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович
У многих разновидностей имеется ручка, позволяющая выполнять работу без привлечения коловорота, перфоратора или станка.
Балеринки – варианты с ключом для регулировки промежутка между резцами. Они могут создавать выемки большого диаметра в плитах МДФ, ДСП, OSB и фанере. Конструкция включает крестовину со спиралевидным буром в середине. Острые резцы на плечах детали могут без труда прорезать металлические листы.
Перовые – плоские элементы, на конце которых расположен трезубец. Эта разновидность даёт большую ширину сверления, но может крепиться в стандартную дрель. Её часто выбирают для ручного коловорота.
Свёрла Форстнера состоят из пары режущих компонентов, закреплённых на хвостовике в форме цилиндра. Они востребованы при изготовлении мебели. Они создают обширные углубления для размещения дверных петель шкафов.
По плитке и стеклу
Для обработки стеклянных и керамических поверхностей применяют детали двух разновидностей:
- Корончатые
- Перовые
Корончатые разновидности покрыты алмазным напылением и достигают по ширине 1,3-8 см. Чтобы хорошо выполнить задачу, потребуется качественный станок или перфоратор.
Перовые детали выполнены в виде стандартного металлического стержня с острым копьевидным наконечником. Они создают выемки с диаметром от 3 до 13 мм. Режущая кромка пера изготавливается из победита.
Для работы со стеклом и керамикой требуется подбор качественных расходников. Недостаточная заточка режущего элемента или его неровность могут стать причиной возникновения трещин.
По металлу
Подобные свёрла в основном используются для работы с металлической основой, но ещё применяются при сверлении дерева или пластика.
Изделия могут иметь различную конструкцию:
- Коническую
- Ступенчатую
- Спиральную
- Корончатую
Конические модели чаще всего устанавливаются в станки. Конусообразная рабочая часть обладает заострённой вершиной, врезающейся в металл. В результате сверления получается тонкое и аккуратное отверстие. Оно расширяется в ходе углубления в материал более толстого компонента корпуса.
Комплектующие с конструкцией ступенчатого типа относятся к самым современным вариантам. Конусообразная форма имеет ступенчатую структуру, позволяющую последовательно расширять углубление.
Спиральные – классические комплектующие стандартной формы. Они включают в себя хвостовик, рабочую часть и режущую кромку. Последняя обладает острой заточкой, которая хорошо проходит через металлическую основу. Рабочий элемент выполнен в виде спирали, освобождающей отверстие от накапливающейся стружки. Хвостовая зона фиксируется в нише станка или патроне дрели. В производстве таких предметов применяется сталь быстрорежущего типа марок H6M5, P18, HSS.
Корончатые разновидности состоят из пустого цилиндра с острыми зазубринами на границе нижнего торца. Ими обрабатываются металлические листы толщиной не более 10 мм. Они производятся из стали марки HSS. Некоторые варианты снабжены напайками из твёрдых сплавов или алмазным напылением. Короновидные насадки хорошо показывают себя при взаимодействии с металлом и бетоном.
По бетону, кирпичу и камню
Расходники для обработки каменных, бетонных и кирпичных оснований обладают напайками для прорезания твёрдой структуры, которые производятся из искусственных алмазов или победитовых листов
Они могут выпускаться в трёх формах:
- Спиральной
- Корончатой
- Винтовой
Спиралевидные элементы вставляются в перфоратор. Они очень похожи на детали для обработки металлоконструкций, но дополнительно снабжены напайками. Эти компоненты способны создавать отверстия глубиной до 80-100 мм.
Короновидные приспособления похожи на аналогичные насадки для дерева. Посередине расположен бур в виде спирали, хорошо врезающийся в поверхность. Но основной процесс сверления проходит с участием коронки, снабжённой напайками.
Винтовые комплектующие также оборудованы напайками. Они имеет большую длину, чем спиралевидные модели. Такие приспособления подходят для создания глубоких выемок.
Технология изготовления сверл
Сверла относительно небольших диаметров (до 8-10 мм) обычно изготавливают из цельного прутка стали или сплава. Чаще всего используется быстрорежущая сталь марок Р9, Р9К15, Р18. Сверла больших диаметров изготавливают с помощью сварки; режущая часть выполняется из быстрорежущей стали, а хвостовик – из обычной углеродистой.
Для сверления твердых материалов – закаленной и легированной стали, камня, бетона – применяют сверла, которые на конце имеют припаянные твердосплавные пластины из победита или другого твердого сплава. Режущие кромки пластин могут иметь различную конфигурацию: винтовую, скошенную или прямую.
Виды покрытия
Сверла покрывают с разной целью: предохранения от коррозии, упрочнения поверхностного слоя, улучшения теплоотдачи, снижения трения. Самая распространенная и недорогая операция – оксидирование. Сверло покрывается оксидной пленкой черного цвета, которая защищает его от ржавчины и перегрева.
Покрытие нитридом титана (TiN) повышает срок службы сверла не менее чем в три раза. Однако такие сверла нельзя затачивать, поскольку при этом снимается упрочненный слой. Использующийся также для покрытия карбонитрид титана (TiCN) по своим свойствам близок к TiN.
Титано-алюминиевый нитрид (TiAlN) делает сверло еще более прочным. При его использовании инструмент может проработать в 5 раз дольше обычного.
Самым прочным покрытием считается алмазное напыление. Это и неудивительно. Алмаз занимает первое место по твердости среди прочих материалов. Сверла с алмазным напылением могут использоваться для сверления практически любых по твердости материалов, в том числе и каменных.
О чем говорит окраска сверла?
По цвету покрытия можно примерно определить характеристики сверла. Сверла обычного качества имеют характерную для стали серую краску.
Черный цвет говорит о том, что сверло подвергалось оксидированию. То есть, оно защищено от коррозии, и имеет улучшенные теплоотводящие свойства.
Легкий золотистый оттенок сообщает о том, что сверло прошла процедуру отпуска, во время которого снимаются внутренние напряжения.
Нитридное титановое покрытие проявляет себя ярким блеском позолоты. Сверла с ним имеют увеличенный срок службы и низкое трение при сверлении. Хотя они и стоят дороже, но с лихвой оправдывают свою цену длительной эксплуатацией.
Алмазное напыление можно узнать по желтому цвету и порошкообразной фактуре.
Как отличить качество сверла по цвету
Обратите внимание на окраску материала, из которого изготовлено сверло: она является первой подсказкой о прочности инструмента.
- Серый цвет свидетельствует, что перед вами обычное сверло средней прочности. Оно вполне годится для единичного сверления, но не справится с большим объемом работы.
- Черный – указывает на обработку стали перегретым паром, что гарантирует более высокое качество изделия.
- Золотистый оттенок – признак того, что в процессе изготовления сверла проведена процедура снятия внутреннего напряжения стали.
- Ярко-золотой цвет указывает на высокую степень прочности и надежности инструмента. Обработка поверхности титановым соединением заметно снижает трение рабочей части сверла в процессе работы, что положительно сказывается на продлении срока его службы.
- Стоимость сверл возрастает в том же порядке, в каком они перечислены в списке. Определившись с предпочтительным цветом, перейдем к предназначению инструмента.
Сверла для металла
Для сверления металлов (стали, чугуна, цветных сплавов) обычно применяют спиральные сверла. Их продольные канавки хорошо справляются с отведением стружки, образующейся при сверлении.
Обрабатываемые материалы имеют различную твердость. Поэтому для их сверления должны использоваться сверла с разной твердостью рабочей части. Для обработки закаленных, легированных, жаропрочных сталей необходимо применять цельные твердосплавные сверла или те, которые имеют на кончике припаянные пластины из твердого сплава.
Особенности изделия
Сверла для перфоратора, станка, которые имеют спиральную форму, сегодня наиболее популярны. Это объясняется их особенными характеристиками. Они хорошо направлены в отверстии, а также имеют большой запас под переточку. Из-за особенностей конструкции такая фреза хорошо отводит стружку и легко подает смазывающие материалы к рабочей поверхности. Эти особенности делают представленную разновидность сверл очень популярной.
Для правильного обозначения геометрических параметров существуют свои обозначения. Диаметр сверла при этом может быть самым разным. Однако обозначения остаются одни и те же. Угол кончика при вершине именуется как 2φ. Наклон канавок обозначается буквой ω, а концевой поперечной кромки – ψ. Передний угол на чертежах именуется как γ, а задний – α.
Все вместе эти показатели называются геометрией сверла. Она отражает положение канавок, режущих кромок, а также их углы наклона.
Сверла для древесины
Относительно небольшие отверстия до 12 мм в древесине или древесных композитах (ДСП, МДФ) можно сверлить обычным спиральным сверлом для металла. Но отверстия, к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров и чистоте поверхности выполняют сверлами, специально предназначенными для древесины. Их изготавливают из инструментальной или углеродистой стали и для металла они не годятся.
Спиральные сверла.
Предназначены для сверления малых и средних по диаметру отверстий. Как уже отмечалось, вместо них можно использовать спиральные сверла для металла, но отверстия после них получаются хуже качеством.
Винтовые сверла.
Имеют острую режущую кромку и шнекоподобную форму. Благодаря последней из отверстия легко удаляется стружка. Это качественные сверла, которые применяют, если требуется получить глубокое отверстие с гладкой стенкой.
Перьевые сверла.
Используются для получения отверстий относительно больших диаметров – от 10 до 25 мм и более. Это самые простые и недорогие сверла, их можно даже изготовить самому из подходящей пластины и круглого стержня. Но качество отверстий после них получается невысоким – шершавые стенки, не очень точные размеры.
Коронка.
Термин «коронка» говорит о том, что этот инструмент выполнен в виде полого цилиндра, на кромках которого располагаются зубья. Сверление получается в виде кольца, из которого затем удаляется внутренняя часть. Коронка – незаменимый инструмент, если требуется получить большое отверстие – до 100 мм и более. В магазинах ее предлагают в виде набора, в котором имеется оправка, центровочное сверло с хвостовиком и несколько коронок разных диаметров.
Сверло Форснера.
Это инструмент для выполнения точных отверстий в древесине (особенно мягкой), ДСП, ламинате и пр. У него имеется центровочное острие и подрезатель с острой кромкой. Благодаря последнему отверстие получается точным и гладким. Если нужно получить глухое отверстие с гладкими стенками и точными размерами, сверло Форснера справится с этой работой наилучшим образом.
Лучшие производители
Среди российских производителей сверлильного инструмента для работ по металлу хорошее соотношение цены и качества имеет продукция Волжского инструментального завода (ВИЗ), Томского инструментального . К этой же категории относится инструмент украинского Запорожского инструментального завода (ЗИЗ). Самыми лучшими по качеству являются сверла всемирно известных производителей режущего инструмента, таких как немецкие Bosch, Hasser и Ruko, шведский Sandvik, японская Mitsubishi, тайваньский Winstar и пр. Но их продукция имеет достаточно высокую цену и предназначена в основном для профессионального применения. Кроме того, на рынке массово представлены сверла по металлу под торговыми марками известных продавцов и производителей электроинструмента. В основном это недорогой инструмент, но при этом многие изделия имеют очень высокое качество. В этой категории пользователи чаще всего о, «Интерскол», DeWalt, Hilti, Makita и Metabo.
Сверла для каменных материалов
Для сверления кирпича, бетона, натурального или искусственного камня обычные сверла по металлу не годятся. Они мгновенно тупятся. Сверло или бур для каменных материалов должны иметь наконечник из твердых сплавов.
Сама операция сверления бетона, кирпича или камня также имеет особенности. Кроме вращательного движения, сверло или бур, вставленные в перфоратор, осуществляют еще и ударно-поступательное. Т. е. камень, по сути, не режется, а дробится.
Бур или сверло для перфоратора может иметь обычный цилиндрический, или особый стандартизированный хвостовик типа SDS (SDS-top, SDS-max или SDS-plus). Его преимущество состоит в том, что вставка и извлечение бура из патрона осуществляется без ключа и очень быстро, одним движением.
Небольшие и средние по диаметру отверстия в кирпиче и бетоне сверлят буром или сверлом с твердосплавным наконечником. Инструмент имеет форму шнека.
Если требуется просверлить большое отверстие, то применяют коронку с твердосплавными зубьями или алмазным напылением. Бурение может быть влажным (с подачей воды для охлаждения) и сухим. По окончании сверления внутри коронки остается керн – цилиндрический кусок вырезанного материала.
Твердосплавные пластины, припаянные к сверлу или буру, имеют разную твердость. Для сверления гранита применяются буры с пластинами из победита высокой твердости. Для работы с бетоном или кирпичом годятся средние или мягкие по твердости марки победита.
Геометрия и элементы цилиндрических сверл по металлу
Цилиндрическое сверло по металлу: основные разновидности и область применения. Особенности конструкции и основные элементы спиральных сверл: рабочая часть, хвостовик, шейка. Типы хвостовиков: цилиндрический и конический. Применяемые ГОСТы.
Цилиндрическое сверло по металлу является наиболее известным инструментом для выполнения отверстий. История приспособлений ведет свой отсчет с 1867 года, когда на Всемирной торговой выставке американской компанией Морзе был представлен первый инструмент. По настоящее время конструкция цилиндрических сверл практически не менялась – основные изменения относились к используемым конструкционным материалам.
В настоящей статье мы рассмотрим разновидность сверлильных приспособлений винтового типа, которые используют для выполнения сквозных и глухих отверстий в металлических изделиях.
Сверла для керамики и стекла
Керамическую плитку или стекло сверлят коронкой или специальным копьевидным инструментом. Его наконечник изготовлен либо из победита, либо из карбида вольфрама. Если специализированный инструмент для стекла или плитки отсутствует, можно использовать сверло для бетона. Только обязательно острое, и работать им нужно осторожно, поскольку его форма не совсем подходит для такой работы.
Копьевидное сверло для плитки из керамики и коронка с алмазным напылением.
Коронка для стекла и кафеля почти не отличается от коронки для камня. Только на ее режущей кромке вместо зубьев имеется алмазное напыление.
Для сверления в кафеле больших отверстий используют инструмент, называемый балериной. Он напоминает обычный циркуль. Сверление производится с изнаночной стороны плитки. Обороты дрели устанавливают на минимум.
Универсальные сверла
Кроме вышеперечисленных специализированных сверл, есть еще универсальные. Ими можно обрабатывать практически любые материалы – кирпич с бетоном, плитку, дерево, пластик, алюминий, сталь. Универсальные сверла имеют хитроумную заточку, которая способна резать любой материал. Это очень удобно в тех случаях, когда приходится работать одновременно с разными материалами. Например, при ремонте квартиры.
